BYGGTEKNIK
Kvalitet hos byggnadsmaterial i cirkulära
flöden
Pernilla Johansson, Linus Brander, Anna Jansson,
Stefan Karlsson, Pierre Landel, Kaisa Svennberg
Kvalitet hos byggnadsmaterial i cirkulära
flöden
Pernilla Johansson, Linus Brander, Anna Jansson,
Stefan Karlsson, Pierre Landel, Kaisa Svennberg
Abstract
Quality of building materials in circular material flows
The aim of the project presented in the report was that construction and demolition waste will be recycled or recycled to a greater extent and at the same time fulfil the quality requirements on the materials.The purpose of the project has been to map and compile the knowledge and experience of the technical aspects of circular flows of building materials, focusing on quality issues, identifying new projects that can reduce the amount of construction and demolition waste deposited or burned, as well as creating new networks. There is widespread knowledge in the construction industry about these issues and there are also a wide range of research results in different areas. In the project, knowledge and experience have been gathered through literature studies, workshops and seminars, study visits and interviews.
The first part of the report discusses general technical experiences and challenges in different parts of the building chain, while challenges for specific material groups are discussed in the second part of the report. These material groups are polymeric materials, flat glass, stone wool, glass wool, plasterboard, crushed concrete, wood and wood-based materials. The report also presents a survey conducted by Optimera among their professional costumers, which aimed at collecting their experiences and views on sustainable construction.
In general, we can find that there are major challenges in increasing recycling rates for demolition and refurbishment waste. For installation and construction waste, the technical challenges are not as big. Challenges and conditions for increased recycling and reuse with retained good quality vary between different types of materials / products, type of construction project and intended use.
The report proposes a number of proposals in areas where work can be continued. These include improved / expanded inventory for demolition and refurbishment, routines and sampling methods, proper sorting, handling and storage to ensure the right quality, to provide the ability to separate compound materials, logistics, production technology and quality assurance. The results also show the importance of education, networks and meeting places and that research projects are conducted interdisciplinary. There are good opportunities for increased recycling through cooperation throughout the entire building chain.
Key words: building materials, reuse, recycling, polymeric materials, gypsum board, concrete, stone wool, glass wool, wood, wooden products
RISE Research Institutes of Sweden AB RISE Rapport 2017:55
ISBN: 978-91-88695-22-2 Borås 2017
Innehåll
Abstract ... 1 Innehåll ... 2 Förord ... 4 Sammanfattning ... 5 1 Inledning ... 62 Innehåll och avgränsningar ... 8
3 Avfall i byggkedjan ... 9
3.1 Avfall vid nyproduktion av byggnader ... 11
3.2 Avfall vid rivning ... 11
3.3 Avfall vid ombyggnation ... 12
4 Byggnadsmaterial, kvalitetskrav och återvinning ... 13
5 Sortering, hantering och insamling ... 15
6 Allmänna slutsatser och identifierade utmaningar ... 18
6.1 Förslag på områden för framtida arbete ... 19
7 Polymera material (plaster) ... 20
7.1 Bakgrund ... 20
7.2 Polymerer i byggnader ... 21
7.3 Återvinning av polymera material ... 21
7.3.1 Mekanisk återvinning... 22
7.3.2 Kemisk återvinning ... 24
7.3.3 Förbränning med energiåtervinning ... 24
7.4 Återvinning av polymera byggprodukter nuläge ... 24
7.4.1 Plaströr ... 25
7.4.2 Plastgolv ... 26
7.4.3 Plastprofiler ... 28
7.4.4 Cellplast ... 28
7.4.5 Tak och membranduk i plast... 29
7.4.6 Kablar ... 31
7.4.7 Övriga polymera byggmaterial ... 31
7.5 Hinder för återvinning av polymera material ... 31
7.5.1 Farliga ämnen ... 31 7.6 Nya möjligheter ... 33 7.7 Kravspecifikationer ... 34 8 Planglas ... 35 8.1 Allmänna fakta ... 35 8.2 Återvinning ... 35
9 Stenull ...37 9.1 Allmänna fakta ... 37 9.2 Kravspecifikation ... 37 10 Glasull ... 38 10.1 Allmänna fakta ... 38 10.2 Kravspecifikation ... 38 10.3 Företagsintervjuer ... 38
11 Återvunnen krossad betong från rivningsmassor ... 39
11.1 Allmänna fakta ... 39
11.2 Plats i ursprunglig byggnad ... 40
11.3 Potentiella föroreningar och kombination med andra material ... 40
11.4 Teknik/användnings-område idag för avfallet ... 41
11.5 Kravspecifikationer ... 41
12 Återvinning av trä och träbaserade material ... 45
12.1 Inledning ... 45
12.2 Föroreningar och kombinationer med andra material ... 45
12.3 Teknik/användningsområde idag... 46
12.4 Nya möjligheter ... 46
13 Gipsskivor ... 48
13.1 Allmänt ... 48
13.2 Återvinning idag ... 48
13.3 Sortering, deponi och förbränning ... 48
13.4 Möjligheter till ökad återvinning ... 49
14 Enkätundersökning hos proffsbyggare ... 50
14.1 Bakgrund... 50
14.2 Metod ... 50
14.3 Resultat ... 50
14.4 Diskussion och slutsatser ... 53
Förord
Projektet som redovisas i denna rapport har omfattat workshops och seminarier, som syftat till att föra samman olika delar av byggkedjan och forskare, samla erfarenheter och kunskaper samt identifiera framtida forskningsbehov. I arbetet har vi också intervjuat personer från olika delar av byggkedjan samt sökt relevant information i litteraturen. Dessutom har vi fått tillgång till resultaten från en enkätundersökning genomförd av Optimera hos deras proffskunder.
Projektet har fått ekonomiskt stöd från Västra Götalandsregionen Miljönämnden och SBUF Svenska Byggbranschens Utvecklingsfond. En referensgrupp inom FoU- väst har varit knuten till projektet.
Vi vill tacka alla som på något sätt medverkat i projektet.
Författarna Oktober 2017
Sammanfattning
Denna rapport är en del av ett projekt med det övergripande målet att bygg- och rivningsavfall i högre utsträckning skall återvinnas eller återanvändas. Detta utan att kvaliteten på materialet, och därmed framtida byggnader, försämras.
Syftet med projektet har varit att kartlägga och sammanställa de kunskaper och erfarenheter som finns kring de tekniska aspekterna vid cirkulära flöden av byggmaterial, med fokus på kvalitetsfrågor, att identifiera nya projekt som kan minska mängden bygg- och rivningsavfall som deponeras eller förbränns samt att skapa nya nätverk. Det finns spridd kunskap i byggbranschen om dessa frågor och dessutom finns en mängd forskningsresultat inom olika områden. I projektet har kunskaper och erfarenheter inom området samlats in genom litteraturstudier, workshops och seminarier, studiebesök och intervjuer.
I första delen av rapporten diskuteras generella tekniska erfarenheter och utmaningar i olika delar av byggkedjan, medan utmaningar för specifika materialgrupper diskuteras i den andra delen av rapporten. Dessa materialgrupper är polymera material, planglas, stenull, glasull, gipsskivor, krossad betong samt trä och träbaserade material. I rapporten redovisas en enkätundersökning som genomförts av Optimera hos deras proffskunder, i syfte att samla in dessas erfarenheter och synpunkter kring hållbart byggande.
Generellt kan vi konstatera att det finns stora utmaningar med att öka återvinningsgraden för rivnings- och ombyggnadsavfall. För installationsspill och byggavfall är de tekniska utmaningarna inte lika stora. Utmaningar och förutsättningar för ökad återvinning med bibehållen god kvalitet varierar mellan olika materialslag/produkter, typ av byggprojekt samt avsedd användning.
I rapporten föreslås ett antal konkreta förslag på områden där arbetet kan drivas vidare. Dessa inkluderar bland annat förbättrad/utökad inventering inför rivning och ombyggnad, rutiner och metoder för provtagning, korrekt sortering, hantering och lagring för att få rätt och jämn kvalitet, ge möjlighet för separering av sammansatta material, logistikfrågor, produktionstekniska lösningar samt kvalitetssäkring. Resultaten visar också på vikten av utbildning, nätverk och mötesplatser samt att forskningsprojekt genomförs tvärvetenskapligt. Det finns goda möjligheter för ökad återvinning genom samarbete genom hela byggkedjan.
1
Inledning
Byggsektorn genererar en stor mängd avfall. Ungefär en tredjedel av det totala avfallet som uppkommer i Sverige varje år, och ungefär en fjärdedel av det farliga avfallet, kommer från byggbranschen. Idag deponeras eller förbränns mycket av det uppkomna avfallet. Genom ökad materialåtervinning och återanvändning finns förutsättningar att minska de uppkomna avfallsmängderna generellt och också att minska andelen som går till deponi eller förbränning. Detta är också en önskan från beslutsfattare och myndigheter i såväl Sverige som Europa, där det finns avfallsdirektiv på nationell respektive EU-nivå. Dessa anger att andelen byggavfall som återanvänds och återvinns ska vara minst 70 % till år 2020 och att fler bygg- och rivningsprojekt behöver minska sina avfallsmängder och hantera avfallet bättre.
I slutet av 90-talet genomfördes flera forskningsprojekt kring återvinning och återanvändning av byggnadsmaterial, där bl.a. Boverket gav ut en serie rapporter som behandlade frågan. Flera hus med återvunnet material byggdes, men sedan följde några år där det, enligt vår erfarenhet, var lägre aktivitet inom området. På senare år har frågan kring att återvinna och återanvända bygg- och rivningsavfall seglat upp på nytt och flera projekt där man studerar frågor kring detta har precis avslutats eller är pågående inom forskningsvärlden i samarbete med byggbranschen och andra berörda intressenter. På olika håll inom byggbranschen jobbar man aktivt med frågan för att lösa utmaningar praktiskt.
Inom RISE genomfördes också flera studier kring återvinning och återanvändning under slutet av 90-talet (då som SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut), främst med fokus på materialfrågor. En stor del av arbetet på RISE handlar om kvalitetssäkring av material, inklusive byggnadsmaterial. Vi kan se att en viktig utmaning då det gäller återanvändning och återvinning av byggmaterial är kvalitetssäkringen. När nu frågan om att återvinna och att återvinna material på nytt har blivit aktuell ser vi nödvändigheten att inte glömma kvalitetsperspektivet. Det är viktigt att material som återanvänds och material som innehåller mer eller mindre stor andel återvunnet material uppfyller samma krav som nytt material, att inte nya material med okända egenskaper används och att nya problem inte byggs in i byggnader.
För att säkerställa att det återvunna materialet har tillräckligt god kvalitet och funktion är det därför viktigt att kvalitetssäkra återvinningsprocessen, i alla led av byggprocessen. Det finns spridd kunskap i byggbranschen om dessa frågor och dessutom finns en mängd forskningsresultat inom olika områden. Kunskapen och forskningsresultaten är dock inte samlad. I detta projekt har syftet vara att göra just detta, samla kunskap.
Denna rapport är en del av ett projekt med det övergripande målet att bygg- och rivningsavfall i högre utsträckning skall återvinnas eller återanvändas. Detta utan att kvaliteten på materialet, och därmed framtida byggnader, försämras. Aktiviteterna i projektet har bestått i att samla in och utbyta kunskap och erfarenheter kring frågorna mellan personer från olika delar av byggkedjan. Fokus har varit att få fram en bild av nuläget, vad man ser för hinder och möjligheter. Kunskaps- och erfarenhetsinsamling har gjorts via studiebesök, personliga möten, telefonintervjuer, workshops och temadagar (varav två har arrangerats inom projektets ramar), samt branschmässor.
projekt och erfarenheter har utbytts mellan projekten. Resultaten från projektet har använts för att identifiera nya projektidéer, varav ett redan har realiserats till ett nytt beviljat projekt. Denna rapport utgör därför en del av det genomförda arbetet och resultaten.
2
Innehåll och avgränsningar
Syftet med rapporten är att ge en översiktlig sammanfattning av några av de utmaningar och erfarenheter som finns kring de tekniska aspekterna av återvinning av byggnadsmaterial, med fokus på kvalitetsfrågor. Rapporten baseras på några av de synpunkter, frågeställningar och erfarenheter från verksamma inom byggbranschen och forskare inom området som framkommit under projektets gång. Området är stort och brett och det har inte inom projektets ram funnits möjligheter att gå in i detalj på alla frågor, produkter och förutsättningar. Rapporten gör därför inte anspråk på att vara heltäckande.
Rapporten behandlar inte ekonomisk lönsamhet för cirkulära flöden av material, inte heller värderas alternativ som är olika lönsamma ”miljömässigt” (t.ex. livscykelanalyser eller ”vagga till vagga”-analyser) eller vilka drivkrafter som finns. Främst dikuteras möjligheter för återvinning av byggmaterial och delar av byggprodukter. Resonemanget kan i viss utsträckning även appliceras på återvinning av vissa delar av byggprodukterna. Rapporten behandlar inte sådant som idag klassas som farligt avfall. I första delen av rapporten, Kapitel 2 till Kapitel 6, diskuteras generella erfarenheter och utmaningar i olika delar av byggkedjan, med exempel för olika byggnadsmaterial. I kapitel 7 till kapitel 13 diskuteras utmaningar för några olika materialslag mer i detalj. I kapitel 14 redovisas en enkätundersökning som genomförts av Optimera hos deras proffskunder, i syfte att samla in deras erfarenheter och synpunkter kring hållbart byggande.
3
Avfall i byggkedjan
Avfall kan definieras som ”alla föremål eller ämnen som innehavaren vill göra sig av med eller är skyldig att göra sig av med” (avfallsdirektiv 2008/98/EG).
Inom byggbranschen uppkommer avfall under hela byggkedjan: vid tillverkning av byggnadsprodukter, nybyggnation, renovering-om-och-tillbyggnad och under rivning av hela byggnader. Avfallet består av byggnadsmaterial men en stor del av det som uppkommer under byggprocessen består också av förpackningsmaterial. Det avfall som diskuteras i denna rapport utgörs av bygg- och rivningsmaterial. Den berör alltså inte det avfall som uppkommer under produktionsfasen av materialen (på fabrik) eller förpackningsmaterial.
Under en byggnads livscykel finns ett idealt flöde av material som kan ingå i ett cirkulärt flöde, se Figur 1. Under nyproduktion uppkommer en mängd byggavfall som också i en ideal värld kan ingå i det cirkulära flödet, Figur 2. I verklighetens flöde, Figur 3, är avfallsströmmarna mer komplicerade. En stor mängd hamnar som deponerat avfall eller till går till förbränning, gammalt och nytt material blandas och komplicerar möjligheterna till återvinning osv.
Figur 1 Generell bild av hur det cirkulära flödet i byggkedjan under en byggnads livscykel skulle kunna se ut. Primär råvara (1) kommer till fabriken, där det processas till ett byggmaterial (2). Detta används i en ny byggnad (3). I byggnaden (4) kommer materialet att exponeras för olika miljöförhållanden i och runt byggnaden som kan påverka kvaliteten hos materialet. När livslängden för byggnaden är slut rivs den och en mängd rivningsavfall uppkommer (5). Detta sorteras, samlas in och mellanlagras (6) och upparbetas sedan till en sekundär råvara (7) som kan användas vid tillverkning av nytt material (2), eller så återanvänds det i nya byggnader (8). Cirkeln är sluten.
Figur 2 Under byggtiden kommer det uppstå spill av byggnadsmaterial, sk installationsspill eller byggavfall. Detta kan tas tillbaka till fabrik och användas direkt som sekundär råvara (A). På samma sätt uppkommer byggavfall vid renovering av en byggnad (B) som kan lämnas för återvinning. På så sätt uppkommer cirkulära flöden även av rent byggavfall.
Figur 3 Verklighetens flöde, i tillägg till Figur 1och Figur 2. En stor del av det uppkomna avfallet hamnar på deponi eller förbränns (a) och i detta hamnar även byggavfall som inte återvinns (b) och (c). En del av bygg- och rivningsavfallet från ombyggnation och renovering kan återvinnas i samma byggnad (d), en del av avfallet kan återvinnas i andra branscher och avfall från andra branscher kan användas som sekundär råvara i nya byggnadsmaterial (e).
3.1 Avfall vid nyproduktion av byggnader
I samband med nybyggnation uppstår avfall som en restprodukt. En stor del av det inköpa materialet till en byggnad används inte i den uppförda byggnaden utan slutar som byggavfall. Detta byggavfall, eller installationsavfall, kan till exempel utgöras av spill som blivit över när material med standardiserade mått kapats till de dimensioner som behövs i den aktuella byggdelen. Exempel på detta är plastmattor till våtrum som levereras i en fast bredd och som skärs till för att passa rummets storlek eller gipsskivor som sågas till i bitar som skall kunna passa väggen.
Ett sätt att minska andelen av detta byggavfall som hamnar på deponi eller går till förbränning är att materialet tas in i produktion igen för att användas som s.k. sekundär råvara i nya produkter (Figur 2). Eftersom avfallet består av nytt material så är innehållet är känt och materialet är i princip jämförbart med nytt material. För flera produkter och materialslag är det därför teoretiskt möjligt för materialtillverkaren att använda byggavfallet i sin produktion av nya material. För några materialslag finns återvinningssystem där tillverkarna har utbyggda system för att ta emot spill. Ett exempel är golvbranschen, där golvföretaget som lägger in golvet samlar in spillet, vilket hämtas upp för att föras till fabrik, där det mals ner till plastgranulat som kan användas i nya golv (se även 7.4.2). Rena avfall av t.ex. gipsskivor och mineralull kan också återvinnas till sekundär råvara att användas i nya produkter (se kapitel 8,10 och 13).
Det bästa sättet att minska byggavfall är förstås att se till att det inte uppkommer. Ett sätt är att producenten tillhandahåller material med flera olika dimensioner eller tom möjliggör för kunden att måttbeställa och att detta kan användas vid projekteringen av byggnaden. Snickaren behöver då inte kapa bort delar (som blir byggavfall) för att få rätt inpassning i byggnaden. I en del fall är detta redan möjligt, men inte känt av projektörerna eller så används det inte i så stor utsträckning som det skulle kunna. Ett exempel där detta är möjligt är vid tillverkning och användning av gipsskivor.
En möjlig ytterligare anledning till att byggavfall uppkommer är att mer material än som egentligen behövs till projektet köps in. Eftersom det generellt är dyrare att lagerhålla, hantera och transportera det överblivna materialet än att köpa nytt, så slängs ofta det som blir över istället för att sparas till nästa projekt.
3.2 Avfall vid rivning
När en byggnad uppnått sin slutliga livslängd, eller inte behövs längre, rivs den och det uppstår då en mängd blandat avfall som måste tas om hand. Ofta är de byggnader som rivs äldre och kan innehålla byggnadsmaterial med olika typer av farliga ämnen som idag inte är tillåtna, t.ex. blåbetong och asbest, eller som det finns en diskussion om huruvida de är önskvärda i nya byggnader, t.ex. material med PVC som innehåller ftalater.
Under brukartiden kommer materialen i en byggnad att utsättas för olika former av belastning som kan påverka materialens kvalitet, till exempel fukt som orsakar mögelpåväxt på organiska material och/eller förändringar i hållfasthet och beständighet. Ett exempel på det senare är betong, som under sin livstid karbonatiseras (tar upp koldioxid från atmosfären, en process som omvandlar kalciumhydroxid i
cementpastan till kalcit kalciumkarbonat), en process som ökar betongens hållfasthet men minskar skyddet mot armeringskorrosion. Plaster bryts långsamt ner med tiden med förändrade egenskaper som följd. Återvinning av riktigt gamla plastmaterial kan därför ge sämre egenskaper hos den nya produkten som tillverkas.
En annan utmaning är vissa produkter och byggdelar inte består av en typ av grundmaterial, utan ofta är sammansatta av många olika material, se exempel i Figur 4och Figur 5.
Alla dessa aspekter gör att det generellt är svårare, ur kvalitetssynpunkt, att återvinna material från befintliga byggnader än restprodukter fån nyproduktion.
Olika material, olika byggnadsdelar och olika produktionsår gör att det blir olika utmaningar som behöver lösas. En viktig del för att veta vad som finns i byggnaden är att göra inventeringar innan rivningen, vilket också inkluderar analyser av materialen. Ofta anser man att analyserna är för dyra i förhållande till värdet hos materialet som man skulle kunna återvinna.
3.3 Avfall vid ombyggnation
Vad gäller det avfall som uppkommer då en byggnad renoveras eller byggs om, så kan resonemangen från både avsnitt 3.1 och avsnitt 3.2 ovan tillämpas då både bygg-och rivningsavfall uppkommer. En ”fördel” ur återvinningssynpunkt är att de befintliga materialen vid ombyggnation är relativt nya material och att produktnamn och innehåll är kända. Detta skulle kunna öka potentialen för återvinning.
4
Byggnadsmaterial, kvalitetskrav
och återvinning
En stor mängd produkter av byggnadsmaterial finns på den svenska marknaden. Beroende på produktens avsedda användningsområde ställs olika kvalitetskrav. Till exempel behöver isolermaterial ha ett visst isolervärde (u-värde) och bärande betong-konstruktioner ha en viss hållfasthet.
Materialen åldras med tid och det är viktigt att livslängden är tillräckligt lång för att skador inte ska uppstå, ett exempel är plastfolier som bl. a används som spärr mot vattenånga inuti en vägg. Om dessa inte fungerar så kan fuktskador uppkomma i byggnadsdelen. Att reparera sådana skador är både tids- och resurskrävande och bör naturligtvis undvikas.
För att de avsedda egenskaperna skall fungera så krävs oftast att man har en jämn materialkvalitet över tid. Genom att använda jungfrulig råvara kan oftast detta uppfyllas och man får en produkt med känd kvalitet. Vid inblandning av återvunnen andel material kan dessa kvalitetskrav vara svåra att uppfylla eftersom det är svårt att hitta tillräckligt stora materialströmmar av återvunnet material som har en jämn kvalitet. Polymerer som återvinns flera gånger får sämre mekaniska egenskaper t ex töjning och kraft vid brott och därför kan slutprodukten också ha svårt att uppfylla kvalitetskraven. Nedbrytningsprodukter i polymeren och olika tillsatser i polymererna gör det också svårare att bedöma kvalitet och livslängd på produkten.
Om det är en synlig produkt så kan även estetiska aspekter vara av vikt, en del plaster gulnar t ex vid åldring. Med återvunnet material av blandade kulörer kan det vara svårt att få den färg man önskar på produkten. Det är t ex omöjligt att få vita produkter. För vissa materialslag och produkter finns standarder som talar om hur mycket återvunnen andel som är tillåten, t.ex. betong där gränsvärden för hur stor andel av den grova ballasten som bygg- och rivningsavfall får utgöra i relation till avfallets renhet och avsedd exponeringsklass för den nya betongen (SS 137003, SS-EN 206), eller att återvunnet material inte får användas alls i produkten, t.ex. korslaminerat virke (EN16351). Detta är baserat på att man inte känner till egenskaperna för det återvunna materialet. RISE standardiseringsgrupp för fukt och ångspärr har av kvalitetskäl beslutat att inte tillåta återvunnet material i P-märkt fukt och ångspärr.
Även kvalitetsaspekter som inte berörs i standarder eller olika kvalitetssäkringssystem är viktiga för slutproduktens kvalitet. Eftersom materialet har varit placerat i en byggnad under en tid, ofta under flera decennier, har det utsatts för olika miljöer som kan ha påverkat dess ursprungliga egenskaper. Ett exempel är att det kan ha varit utsatt för fukt och att det därför finns risk för att mögel har etablerat sig på det. I porösa material kan det samlats luftföroreningar, genom adsorption av gaser eller genom deponering av partiklar med adsorberade ämnen, som kan vara hälsovådliga. Dessa föroreningar är inte önskvärda att byggas in i nya byggnader. Detta kanske visserligen främst är aktuellt då materialen återanvänds direkt, eller då de mekaniskt processas till nya produkter, tex mineralullskivor som rivs till lösull. Genomgår materialen tex upphettning eller någon annan form av bearbetning är det möjligt att
kvaliteten i slutprodukten ändå kan jämföras med nya material. Ett exempel på detta är att hyvla eller såga bort ytan på mögelskadat virke (Johansson 2003).
Ytterligare en kvalitetsaspekt som är viktig är innehållet av förbjudna eller oönskade ämnen i materialen, antingen genom att produkten innehåller detta ämne eller att det på något sätt tillförts under byggtiden. Ett exempel är PVC (Polyvinylklorid) som tidigare innehöll ämnen som idag är utfasade ur produkterna eller helt förbjudna, till exempel tungmetaller som bly och kadmium som användes i pigment och stabilisatorer. Idag har man även fasat ut vissa mjukgörare eller mjukningsmedel i ämnesgruppen ftalater som används i plastgolv för att göra dem flexibla. Båda dessa ämnen kan man hitta i äldre återvunnet material. Ett annat exempel på att äldre material inte uppfyller dagens krav är mineralullsisolering, där äldre produkter inte uppfyller dagens krav på att kunna lösas upp i lungorna vid inandning av isolerullsdamm.
Det finns alltså flera aspekter att beakta vid återvinning och återanvändning av byggnadsmaterial för att inte den nya produkten som byggs in i nya byggnader sänks så att det finns risk för byggnadsskador och/eller negativ påverkan på människor som vistas i byggnaden. Ett sätt att hålla en tillräcklig kvalitet på byggmaterialen och ändå öka återvinningsgraden av avfall från byggnader är att ”nedgradera” materialet till nya produkter där kvalitetskraven kan vara lägre. Det kan gälla nya byggnadsmaterial men också för användning i produkter inom andra branscher.
För att kunna säkerställa en god kvalitet och ge garantier är det viktigt att ha någon slags kvalitetssäkringssystem, framför allt gäller detta material som återanvänds. Detta är även något som byggföretag själva påpekar i en enkät som Optimera genomfört bland sina proffskunder (se kapitel 14).
5
Sortering, hantering och insamling
En förutsättning och utmaning för att avfall som uppkommit under bygg- och rivningstiden skall kunna användas på nytt in till nya produkter är att den sekundära råvaran är tillräckligt ren, det vill säga att den inte är blandad med andra avfallsfraktioner. Hur ren den måste vara varierar med vad fraktionen skall användas till. Här krävs att materialtillverkarna som kan använda återvunnet material kommunicerar hur materialen ska sorteras. Det bästa är att sorteringen görs där den uppkommer, dvs. på bygg-, ombyggnads- eller rivningsplatsen.Hur väl sorteringen fungerar beror på flera faktorer. Eftersom det kostar mer att lämna ifrån sig sitt avfall osorterat finns det ekonomiska incitament för att sortera i många fraktioner. Samtidigt finns praktiska utmaningar att lösa, till exempel tidsbrist och begränsat utrymme att förvara de olika behållarna för avfall. I en undersökning som Optimera gjort bland sina proffskunder, se kapitel 14, anger de flesta att de lämnar allt de kan till återvinning. För att bli bättre på återvinning menar man att, förutom att själva ska prioritera detta arbete bättre, tidsbesparande tjänster för upphämtning och försäljning av materialet samt information om hur och olika material skall sorteras och lämnas skulle kunna underlätta.
Sortering av material vid rivning och renovering/ombyggnad försvåras, eller är omöjlig, genom att materialen sällan rivs som helt ”ren” fraktion, eftersom de i byggnadsdelen är monterade mot andra material, se exempel i Figur 4.
Figur 4 Delar av en riven våtrumsvägg bestående av gipsskivor, träull, träreglar, plastmatta och våtrumstapet.
Kombinationen med andra material kan också vara en följd av design av produkten/materialet, tex sandwichelement av trä och betong, armering i betong, eller som i Figur 5, limmad isolering på insidan av ventilationskanaler.
Figur 5 Limmad isolering på insidan av ventilationskanal, exempel på hur materialet eller produkten redan i sin utformning försvårar rena fraktioner
Hanteringen av uppkommet material under rivning/renovering/byggnation kan ha betydelse för om materialet kommer att kunna återvinnas eller återanvändas. Till exempel kan nedsmutsning av avfallet påverka möjligheterna för återvinning, tex kan det vara olämpligt att låta golvmattor av plast ligga kvar medan väggar rivs, eftersom en försmutsning av damm kan försvåra återvinningsprocessen. Återvinningen kan också i vissa fall försvåras genom att de inte skyddas mot fukt under lagring och transport, tex gäller detta för krossat glas (se kapitel 8).
Även om material sorteras ut vid rivnings/renoverings/byggplatsen är det inte säkert att det når hela vägen till materialtillverkarna. Materialtillverkarna finns på ett fåtal platser i Sverige vilket gör dagens system med insamling och transport av avfall direkt för kostsamt för såväl miljö som ekonomi. De enskilda volymerna är helt enkelt ibland för små och avstånden för stora.
En viktig del i en rivnings- och ombyggnadsprojekt är materialinventering. I denna identifieras och mängdas material och komponenter som innehåller miljöfarliga ämnen Resultatet från denna inventering är ett grundläggande underlag för den kontrollplan för rivning som ska tas fram enligt Plan- och bygglagen (SFS, 2010). Allt för att rivningen ska genomföras och rivningsavfallet ska tas om hand på bästa sätt.
Kretsloppsrådet tog 2007 fram riktlinjer för byggsektorns avfallshantering. Dessa riktlinjer togs senare över av Byggindustrierna och den senaste versionen publicerades 2017 (Sveriges Byggindustrier, 2017).
Samtal med olika aktörer inom rivnings- och byggbranschen visar att flera upplever att inventering innan rivning inte ges tillräckligt med tid och budget vilket leder alltför översiktlig inventering. Detta påverkar möjligheterna till återvinning och återbruk. Om
ämnen utifrån försiktighetsprincipen vilket leder till hög andel avfall sänd till deponi och förbränning istället för att de återbrukas eller återvinns.
För att i större skala kunna återbruka material krävs sannolikt även att inventering görs utifrån fler aspekter än endast förekomst av farliga ämnen. Exempelvis blir kvarvarande teknisk livslängd, estetik, hur byggnadskomponenten ska rivas, lagras och transporteras för att kunna återbrukas på bästa sätt, viktiga aspekter att inkludera.
6
Allmänna slutsatser och
identifierade utmaningar
Detta kapitel avslutar den del av rapporten som diskuterar generella möjligheter och utmaningar för att öka mängden återvunnet byggnadsmaterial och samtidigt säkerställa en god kvalitet hos materialen. Utmaningarna och förutsättningarna varierar mellan olika materialslag/produkter. Dessa diskuteras mer i detalj i närmast följande kapitel.
Generellt kan vi konstatera att det finns stora utmaningar med att öka återvinningsgraden för rivningsavfall. För installationsspill/byggavfall är utmaningarna inte lika stora.
Något vi noterat under projektets gång är att kvalitetsfrågor och teknisk lämplighet inte diskuteras i arbetet med att öka återvinningen och återanvändningen. De produktionstekniska lösningarna för återvinning finns ofta och utmaningarna handlar mer om att få ekonomisk lönsamhet, hantera logistik och transport samt att få alla länkar i kedjan att sortera i rätt fraktioner som krävs. Även kunskapsspridningen av hur sortering och hantering bör göras är begränsad.
Vi har, baserat på det som kommit fram under projektet, identifierat några konkreta förslag på områden där arbetet kan drivas vidare för att mängden material från byggande, rivning och ombyggnad som hamnar på deponi eller till förbränning och samtidigt kunna använda materialet till nya produkter utan försämrad kvalitet. Förslagen redovisas i punktform på sidan 19. Dessa är allmänt hållna eftersom varje material/produkt har sina egna utmaningar. För flera av förslagen har redan initiativ tagits för några produkter/material, i specifika byggprojekt och några forskningsstudier.
För att underlätta för framtida återvinning av material i de hus som byggs idag finns flera vägar. Ett är att redan vid design och projektering av nya byggnader ta hänsyn till att de kan demonteras för att materialen skall kunna tas tillvara (”design for deconstruction”) och att redan när man tar fram nya produkter ta hänsyn till framtida återvinningspotential (”design for recycling”). Att föra någonslags loggbok över de material som sitter i byggnaden, deras exponering, innehåll osv är ett annat tänkbart sätt.
6.1 Förslag på områden för framtida arbete
Ge förutsättningar och rutiner för att säkerställa rätt sortering för att avfallet skall kunna användas, eventuellt efter förädling, som sekundär råvara. Här krävs kommunikation mellan materialtillverkare, återvinningsföretag och bygg-/rivningsföretag om hur rent materialet behöver vara.
Skapa möjligheter och redskap för att redan vid inventering inför rivning, ombyggnation eller renovering bedöma och dokumentera om materialen som finns i byggnaden lämpar sig för återvinning, som ett komplement till miljöinventeringen. Här krävs kunskaper om hur materialens historia i byggnaden kan påverka kvaliteten, risker för innehåll av oönskade ämnen baserat till exempel på materialets ålder osv.
Ta fram metoder och formulera rutiner för provtagning och analys för att säkerställa att inte produkten innehåller förbjudna eller utfasade ämnen. I detta ingår också att identifiera vilka ämnen som man ska leta efter och i vilka produkter de kan finnas. Provtagning och analys är i vissa fall dyrt och här skulle man behöva standardisera och automatisera mätningar och det krävs att man kommer upp i tillräckligt stora volymer för att detta ska kunna göras.
Ta fram metoder för att separera ut oönskade ämnen i produkter, tex vissa mjukgörare och tungmetaller.
Ta fram metoder för att separera delar av sammansatta produkter, tex väggelement, eller olika material som kombinerats i byggdelen, tex lim på mattor. Skapa fler och lättillgängliga insamlingsplatser av rena fraktioner av avfall för att
kunna optimera transporter till fabrik. Detta kan uppnås genom samverkan mellan bygg- och rivningsföretag, återvinningsföretag, transportföretag samt materialproducenter.
Utveckla kvalitetssäkringssystem för att garantera kvalitet och funktion hos material som man avser att återanvända.
Utbilda personal på bygg-och rivningsplatser om varför och hur man ska sortera för att möjliggöra ökad återvinning av material.
Söka nya avsättningsområden och tekniker för att använda byggnadsmaterial i nya produkter, både inom och utanför byggbranschen.
Skapa nätverk och mötesplatser för olika aktörer tillsammans att tydliggöra hur de olika delarna av byggkedjan måste samverka för att nå målet och att företagen tydligare kan se sin respektive roll i bygg och rivningskedjan och vad just de konkret kan göra för att underlätta och öka återanvändning och återvinning av de olika materialslagen.
Ta fram instruktioner och rutiner för hur material skall hanteras under bygg-, rivnings respektive renoveringstiden för att inte förutsättningar för återvinning och återanvändning av materialen skall försämras, tex genom nedsmutsning. Ett sätt kan vara att redan vid inventeringen bestämma vilka produkter och material som ska återvinnas och om möjligt ta ut dessa först för att minska risken för kontaminering.
I forskningsprojekt bör kompletterande kompetenser finnas med för att se på frågan från olika håll, dvs inte bara teknisk kompetens utan även tex kompetens i samhällsvetenskap, arbetsrätt, beteendevetenskap, ekonomi osv bör vara representerad.
7
Polymera material (plaster)
Författare: Anna Jansson, RISE Biovetenskap och Material7.1 Bakgrund
Plasten i byggnader är inte ett material utan snarare en grupp av material med ganska stora variationer.
Detta kapitel beskriver nuläget, vad finns för polymera material i en byggnad, var sitter de och vad har de för funktion och krav på kvalitet och tänkt teknisk livslängd. Även den litteratur som finns, främst inom återvinning av byggmaterial vid rivning och renovering har sammanställts. Kapitlet avslutas med några kommentarer inför framtida arbete för att återvinna material med acceptabel kvalitet.
Plaster är en självklar del av vardagen i vårt moderna samhälle, trots att de endast funnits sedan 1950 talet då plaster började utvecklas på allvar. Den största andelen av plast som tillverkas idag, 39,9%, används som förpackningsmaterial, följt av konsumtionsprodukter som leksaker, möbler mm som utgör 22,4 % av plastkonsumtionen i Europa. På tredje plats kommer användningen av plast i bygg- och anläggningssektorn som utgör 19,7 % av den totala plastanvändningen i Europa. Totalt tillverkades 58 miljoner ton plast i Europa 2015 (fibrer/textil borträknat) 1.
Trots att det är enorma mängder plast som används i samhället så är det ändå bara några få procent (4-6 %) av råoljan som går till plasttillverkning. Största delen används för transporter (bränsle) samt elproduktion och uppvärmning.
Faktaruta polymerer
Polymerer är långa så kallade makromolekyler som byggs upp av små byggstenar, monomerer, via kemiska reaktioner, polymerisation. Man kan likna dem vid ett långt pärlhalsband där pärlorna är monomerer. Beroende på vilka monomerer eller byggstenar som bygger upp en polymer får den olika kemisk struktur och egenskaper. Polymerer kan byggas upp av långa kedjor av kol, syre, kväve eller svavel där kol är den vanligaste. Polymererna kan också ha sidogrupper (t ex väte, klor, syre eller fluor) eller förgreningar som påverkar egenskaperna. Det som kännetecknar en polymer är att det är en stor molekyl med en molekylvikt på från 2000-3000 upp till 107-8. Under denna molekylvikt är det ett lågmolekylärt ämne. Om man har ett
polymersystem som tvärbinder (s.k. härdplaster och gummimaterial) kan molekylvikten vara oändlig.
Utöver variationerna i kemisk struktur som nämns ovan kan man också blanda i lågmolekylära ämnen, t ex antioxidanter, pigment, mjukgörare, oljor, fyllmedel eller förstärkande fibrer i polymerer för att få önskad hållbarhet, färg och egenskaper hos sitt material och sin slutprodukt. Detta gör materialgruppen plaster ännu mer heterogen.
1www.plasticseurope.org
7.2 Polymerer i byggnader
Sedan 1970 talet är polymerer eller plaster ett vanligt material i byggnader. I en genomsnittlig svensk bostad från 1970-talet och framåt finns ca 2,5 ton plastmaterial (Holmström, 2017). När plastmaterialen började användas i byggnader var de oprövade och det fanns inga kvalitetskrav. Man levde i tron att plaster höll för alltid. Då skador började dyka upp initierades forskning på dåvarande SP där man utredde orsaken till skadorna och bedömde materialens livslängd och kvalitet. Några exempel på skador som uppdagades var fukt och ångspärr i polyeten där plastfilmen hade brutits ned och smulats sönder (Holmström, 2017). Fukt hade då kunnat tränga in i konstruktionen med stora fukt- och mögelskador som följd. Dåligt stabiliserade avloppsrör brast vilket ledde till med vattenläckor. Det fanns behov för ökad kunskap om plaster i applikationen som byggmaterial. Alkalisk miljö som uppstår då betong härdar visade sig vara aggressiv mot polyetenfilm varför testmetoder togs fram för att utveckla material som klarar denna miljö (Klaesson, Jakubowicz, 1997).
Märksystem t ex gaffelmärkning och P-märkning togs fram för ett antal produkter för att förhindra framtida skador och underlätta för konsumenter att välja produkter med god kvalitet. Generellt gäller att inbyggda produkter ska hålla i 50 år innan de behöver bytas ut enligt Boverkets regler. Mycket arbete lades ner på att utveckla metoder för accelererad åldring av byggprodukter och kunna prediktera livslängden hos produkter. Med ökat fokus fokuseringen på återvinning och användning av återvunna produkter så kommer frågan ibland från tillverkare av byggprodukter om man kan blanda in återvunna material i deras produkter och certifiera dem enligt gällande kvalitetsmärkningssystem där produkter hämtas för kontroll en gång per år. Hittills har vi sagt nej till detta för produkter som ska P-märkas (enligt RISE:s eget märksystem) eftersom materialströmmarna är för ospecificerade och återvunna materialströmmar som är av samma kvalitet över tid är svåra att hitta. Givetvis är detta inget som borde vara omöjligt för vissa produkter och om flödet av återvunnet material ökar och får bättre kvalitet.
Eftersom plast ingår i ett flertal byggprodukter så kommer varje byggprodukt inklusive möjligheter till återvinning att beskrivas var för sig med nulägesanalys, möjliga metoder för återvinning och förslag på nya möjligheter.
7.3 Återvinning av polymera material
Plaster kan återvinnas på flera olika sätt vilket beskrivs allmänt nedan. Därefter beskrivs varje produkt för sig.
I en framtid där material förutspås bli dyrare blir återvinning av olika materialfraktioner allt viktigare. Dagens plast tillverkas till största delen av icke förnyelsebar fossil råvara som man bör hushålla med. Eftersom plast är en mycket bred materialfraktion med mycket varierande egenskaper så blir återvinning genom nedsmältning till nytt material både dyrt och komplicerat för materialfraktioner som innehåller blandad plast som behöver sorteras och detta är en orsak till materialåtervinning av plast inte har blivit så omfattande som man skulle önska. För
rena materialströmmar fungerar emellertid denna återvinningsmetod mycket bra och därför beskrivs olika byggprodukter separat.
Eftersom polymerer är en så heterogen materialgrupp som beskrivits ovan är det också komplicerat att få ett homogent material för återvinning som man kan tillverka bra produkter av. Det bästa är naturligtvis enligt avfallshierarkin att undvika att avfall uppstår eller att återanvända en produkt. Ofta är detta inte möjligt och polymerer kan då återvinnas på flera sätt enligt Figur 6 nedan.
Figur 6 Figuren visar olika möjligheter att återvinna plaster där triangeln symboliserar avfallshierarkin.
7.3.1 Mekanisk återvinning
Mekanisk återvinning återfinner vi högst upp i Figur 6 och i avfallshierarkin efter återanvändning. Det innebär att materialet smälts ner i en extruder och formas till en ny produkt. Denna metod fungerar för gruppen termoplaster som kan smältas, men däremot inte för härdplaster och gummimaterial som har en tredimensionell nätverksstruktur.
Bilden nedan visar en lab-extruder med två skruvar som matar fram materialet mot munstycket. Materialet matas in som granulat i en tratt och transporteras av skruvarna, som sitter i en upphettad cylinder så att materialet smälter. Längst fram på maskinen sitter ett munstycke som ger materialet sin form innan det kyls och stelnar. Byggfilm är ett exempel på produkt som tillverkas med denna teknik.
Mekanisk återvinning
Kemisk återvinning
Förbränning med energiåtervinning
Figur 7 Extruder i labskala där man kan forma plast i smält form.
Fördelen med mekanisk återvinning är att man sparar mycket energi jämfört med att tillverka ny plast och att det är ganska enkelt. Nackdelar är att olika polymerer inte är blandbara på molekylnivå och att de kan ha olika tillsatser som inte fungerar tillsammans. Dessutom kan materialen vara mer eller mindre nedbrutna efter lång tids användning eller förorenade av miljön de använts i. Detta gör att återvunna plaster har inbyggda svagheter och är en orsak till att inte polymerer återvinns i så stor utsträckning. För tillverkare som använder återvunnen plastråvara kan det också vara svårt att hitta materialströmmar som är tillräckligt stora och inte varierar för mycket mellan olika batcher. Mekanisk återvinning fungerar bra där man har retursystem där man känner materialet och dess sammansättning. Man ska dock komma ihåg att varje nedsmältning också bryter ned polymermolekylerna och antalet gången som man kan smälta ned en plast är begränsat. Flera studier har upprepat extrudering av plast och ett rimligt antal återvinningscykler har då visat sig vara 3-4 gånger om man vill ha bibehållen materialkvalitet. Man kan även tillsätta extra antioxidanter för att materialen ska klara fler återvinningssteg. Kvalitetsmässigt blir produkter tillverkade av återvunnet material något sämre än vid användning av ny råvara.
Faktaruta – åldring hos plastmaterial
Tvärtemot vad många tror så åldras plastmaterial och bryts ned med tiden och dess egenskaper förändras. Nedbrytningsmekanismerna hos olika polymerer och plaster bryts ned genom olika mekanismer, vanligast är oxidation (reaktion med syre i luften). Nedbrytningen leder till att materialen så småningom blir spröda, oftast på grund av att polymerkedjor går av och blir kortare. Materialet förlorar därför en del av sina egenskaper. För att fördröja nedbrytningen tillsätter man antioxidanter som skyddar polymererna och förhindrar att de bryts ned och på så sätt förlänger deras användningstid. Antioxidanterna förbrukas emellertid och polymeren bryts ned, man kan jämföra det med att skydda stål mot korrosion med hjälp av offeranoder.
Olika plastmaterial är olika känsliga för oxidation och långtidsanvändning och man måste välja material och designa formuleringar och produkter för den tänka applikationen miljön de kommer att utsättas för och hur länge de ska användas och om de ska kunna återvinnas och med vilka materialkrav.
7.3.2 Kemisk återvinning
Vid kemisk återvinning hettas materialet upp och de-polymeriseras eller bryts ned till monomerer, plastens byggstenar, eller till andra kemikalier som kan användas igen. Stora investeringar krävs för att bygga anläggningar för detta och för att få ekonomi i dem krävs stora avfallsströmmar. Ett exempel på kemisk återvinning av PVC är Vinyloop-processen som bygger på ett antal lösning och filtreringssteg där man får ut ett PVC kompound som man kan tillverka nya produkter av, t ex trädgårdsslang, skosulor, mattor eller belags textil2 I processen försvinner vissa oorganiska fyllmedel och föroreningar av andra material. Viktigt att notera är att varken stabilisatorer och mjukgörare försvinner i denna process. Ju renare fraktioner som kommer in i processen desto bättre kvalitet på det granulat som kommer ut.
7.3.3 Förbränning med energiåtervinning
Plaster är ett utmärkt bränsle och hamnar ofta i fraktionen brännbart vid hantering av avfall. Att tillverka en plast kostar emellertid energi, för att tillverka 1 kg plast går det åt 2-9 kg olja. Förbränning är därför ett sämre alternativ ur ett LCA-perspektiv. För spröd och nedbruten plast och blandade fraktioner är det emellertid den metod som är möjlig.
7.4 Återvinning av polymera byggprodukter
nuläge
I slutet av 1990-talet började avfallsfrågan lyftas och så även i byggbranschen. En fallstudie genomfördes i form av ett doktorandprojekt där man studerade byggmaterial i plast innan rivningar av tre bostadsfastigheter, ett fyravåningshus med 14 lägenheter från 1964 (objekt 1), ett fyravåningshus innehållande 30 lägenheter byggt 1971 (objekt 2) samt ett bostadshus byggt 1974 (objekt 3) innehållande 54 lägenheter (Yarahmadi 2003). Fastigheterna fanns i Viskafors, Borås och Göteborg. Svårigheterna att demontera plastdetaljerna bedömdes enligt nedanstående matris (Yarahmadi, 2003):
Svårighetsgrad Arbetstid Verktyg
1 Mindre än 10 minuter Inga verktyg 2 Mindre än 10 minuter Enkla verktyg 3 Mindre än 10 minuter Enkla verktyg 4 Omöjligt eller ej värt att separera -
Hammare, kniv och skruvdragare räknades till enkla verktyg. Tiden för att separera ut de olika materialslagen beräknades per lägenhet som varierade mellan 35 (1 rum och kök) och 60 (2 rum och kök) kvadratmeter.
De flesta materialen som demonterades fick en 2:a i svårighetsgrad att demontera. Material som ansågs vara i princip omöjliga eller inte värda att separera var cellplast och rör. Man noterade också att mängden plast i byggnaderna hade ökat från 1964 till 1974. Framför allt så var det profiler, rör och isolering tillverkat av polymerer som hade ökat. I alla byggnader så återfanns den procentuellt största andelen plastmaterial i golvmattor.
I en fallstudie som utfördes 2015 undersöktes mängden plast samt möjligheter till återvinning vid delrivning av en skola byggd 1980 och totalrivning av ett äldreboende (L). Vid delrivningen sorterades olika plastmaterial inne i byggnaden och bars därefter ut och lades i en speciell container för plast. Plasten i denna container fick sedan eftersorteras i olika produkter för att bedöma kvaliteten hos de olika produkterna. Även i denna studie dominerade PVC-golv plastavfallet. Vid tungrivningen revs ett äldreboende med grävmaskin och med maskinen försökte man sortera olika materialfraktioner. Slutsatsen blev att denna metod blev för grov och kostsam. För att ta tillvara byggmaterial i plast måste denna rivas ut först.
SMED (Svenska Miljöemissionsdata) uppskattar att 43 000 ton plastavfall genererades från byggsektorn år 2010 3. Uppskattningsvis materialåtervanns mindre än 1 000 ton byggplast vilket är mindre än 3 % av avfallet som genererades. Plastavfallet hamnade i fraktionen för brännbart avfall.
7.4.1 Plaströr
Fakta
Rör av plast används framför allt i avloppsrör och de plastmaterial som återfinns är PVC (Polyvinylklorid) och HDPE (Högdensitetspolyeten) samt PP (Polypropen). Elkablar dras genom så kallade kabelrör eller elrör som består av PVC, PE eller PP.
3www.smed.se
(A) (B) Figur 8 Strukturformel för (A) polyten och (B) polypropylen
Återvinning
I rivningsstudien som IVL (Elander, Sundqvist, 2015) gjort bestod 98 % av kabelrören av PVC. De sista två procenten utgjordes av kopplingar i PE samt tejp. Dessa bedöms vara lämpliga för återvinning med Vinyloop-processen då andelen PVC i materialströmmen är hög. Mekanisk återvinning är säkert möjlig men begränsas om produkterna innehåller ämnen som man vill begränsa, t ex bly.
Övriga rör som återfanns i rivningsavfallet var avloppsrör, ca 50 % PVC, 45 % PE samt 5 % gula kabelrör i PP. Denna blandade fraktion var mycket liten och har därför inte analyserats vidare. Produkterna antogs vara av dålig kvalitet vid okulär besiktning, troligen är denna bedömning baserad på att fraktionen var förorenad.
Idag återvinns rörspill vid nybyggnation och renovering och entreprenören kan lägga sitt spill i anslutning till kommunala vattenverk. Materialet skickas till Swerec för sortering och återvinning. Enligt Pontus Alm på IKEM kommer det mesta av spillet från mindre projekt och det borde finnas en stor potential att få in mer material från större byggprojekt.
Swerea har i sin testbädd för plaståtervinning använt byggspill av rörmaterial från Swerec för att undersöka vad man kan tillverka av detta material. Bland annat har man gjort kabelrör där kraven på funktion under mycket lång tid inte är lika hårda.
7.4.2 Plastgolv
Fakta
Den största andelen plastmaterial i byggnader återfinns i golvmaterial och den största andelen är PVC-mattor. Äldre golvmattor består ofta av linoleum som är en blandning av sågspån eller korkmjöl och kokt linolja samt diverse sickativ (torkmedel) och färgpigment. Massan valsas ut på en matta av juteväv vid hög temperatur. När plastmaterialen blev vanligare ersattes linoleum med PVC-golv som har liknande egenskaper. På grund av debatten om hälsorisker kopplade till PVC har tillverkning av linoleumgolv fått ett uppsving. En annan typ av golvmatta som återfinns vid rivning är korkoplast som är en blandning av kork och PVC.
Figur 9 Strukturformel PVC (Polyvinylklorid)
Debatten kring PVC och dess effekter på miljö och hälsa har flera orsaker. Själva polymeren innehåller klor (Se Figur 9) och hanteringen av klorgas vid tillverkningen innebär risker då gasen är mycket frätande. Även vinylklorid monomererna, ”byggstenarna” till plasten, är mycket giftiga men i slutprodukten är klorinnehållet inget problem förutom vid okontrollerad förbränning. För att PVC ska vara möjlig att forma vid hög temperatur behöver man tillsätta stabilisatorer och förr använde man blystabilisatorer. Dessa är förbjudna sedan lång tid tillbaka men finns i äldre produkter. I golv används mjuk och flexibel PVC och för att erhålla dessa egenskaper tillsätts mjukgörare som blivit omdebatterade under senare år. Det är framför allt vissa mjukgörare inom produktgruppen ftalater som diskuterats men även dessa är utfasade sedan länge. Även här gäller att ämnen som inte är önskvärda i kretsloppet återfinns i recirkulerat material.
Återvinning
Vid rivning och separering av golv är risken stor att olika golvmattor blandas vilket medför en blandad och förorenad materialström. Linoleum och PVC mattor har stor sannolikhet att blandas vid rivning trots att de består av helt olika material varför eftersortering är nödvändig för att få rena materialströmmar. Även rena PVC golv kan ha lite olika konstruktion, det finns homogena mattor och sådana med skummad baksida. I återvinningsstudien utförd av Yarahmadi 2003 var äldre plastmattor från 1964 i mycket dåligt skick, spröda och illaluktande. Andra föroreningar var limrester och andra material som följt med då mattor revs ut.
För PVC-material som är svårare att återvinna är Vinyloop-processen ett alternativ som nämns i studien av Elander och Sundqvist (Elander, Sundquist, 2015). Processen är en fysikalisk lösningsbaserad process där selektiv upplösning separerar PVC från andra plaster, gummi och tillsatser (www.vinyloop.com). Slutprodukten blir ren PVC polymer som kan användas till trädgårdsslang, membran i tunnlar, belagd textil mm. Man får bort fyllmedel och vissa tillsatser, mjukgörare blir kvar. Representanter från Vinyloop-anläggningen i Ferrera i Italien bedömde golvfraktionen från rivning möjlig att behandla i processen liksom elrör/kabelrör i PVC. Däremot fungerar inte golv av korkoplast eller linoleum pga. det låga innehållet av PVC.
Man har även gjort försök att mekaniskt återvinna gamla PVC-golv genom att smälta om materialet och extrudera provkroppar. De mekaniska egenskaperna blev mediokra på grund av den inhomogena materialströmmen där molekylvikten hos materialen varierade. Försöken utfördes på en lab-extruder och resultaten kan bli bättre vid tester i större skala.
Tarkett har ett fungerande system där man återtar spill vid läggning av PVC-golv samt använda (med godkända ftalater) mattor. Man kan använda sitt spill till nya mattor då materialinnehållet är känt. Detta system fungerar enligt Dag Duberg på Tarkett för att
det är spill från nya golv som inte innehåller otillåtna ämnen som tungmetaller eller ftalater. Tarkett samlar in golvmaterial från golvläggare som får en säck där man kan lägga sitt spill, märka säcken och skicka denna till Tarkett som använder sitt material i nya golv. Även konkurrenternas golv samlas in men dessa används inte till nya golv utan går till förbränning då tillverkarna av dessa inte tar tillbaka sina golv. Mycket spill kommer från mindre projekt så potentialen att öka återvinningen är mycket stor. Då prover av golvmaterial hämtades från ett mindre hyreshus i Borås 2017 för bedömning av kvalitet noterades att golven vid rivning av innerväggar och ytskikt låg kvar till sist. Detta medför att dessa blev nedsmutsade med byggdamm, sågspån spikar och annat som hantverkarna tappade på golvet. Föroreningar av materialströmmar försämrar materialet för användning i en ny applikation och medför kostsam tvättning av det återvunna materialet.
7.4.3 Plastprofiler
Fakta
Detta är den byggprodukt som ökat mest från mitten av 1960-talet till 1970-talets mitt, från 0 till 20 % av den totala mängden plast i studerade byggnader (Yarahmadi 2003). Profilerna var tillverkade i PVC och fanns i lister runt dörrar och fönster och de var kontaminerade med främst spik och lim.
Återvinning
Rent tekniskt ska det inte vara några problem att återvinna profiler till nya profiler eller kabelrör. Swerec bedömde lister från fallstudien från IVL (Elander, Sundqvist 2015) som återvinningsbara. Denna typ av PVC (styv PVC) innehåller inte några mjukgörare. Däremot kan äldre produkter innehålla tungmetaller som man önskar fasa ut ur kretsloppet. För dessa kan Vinyloop processen vara lämplig eftersom oönskade tillsatser kan separeras ut.
7.4.4 Cellplast
Fakta
Cellplast är mest känt som frigolit och återfinns i förpackningarna runt exempelvis elektronik. Inom byggindustrin används materialet som isolering främst under betongplattor på mark och runt grunden på en byggnad. Materialet består av expanderad polystyren (PS) och finns olika klasser som tål olika belastning. Cellplast kan även finnas som isolering i väggmaterial framför allt i prefabricerade sandwich väggelement.
Cellplast återfinns också som mjukt skum i t ex stoppade möbler men i byggnader så är det styv cellplast som används.
7.4.5 Tak och membranduk i plast
Fakta
Membran av polymera material har som främsta uppgift att skydda en byggnadskonstruktion från fukt. Fukt kan antingen komma utifrån i form av regn men även inifrån en byggnad när man t ex duschar, lagar mat etc. Hur man bygger fuktsäkert är en vetenskap i sig här presenteras bara några olika typer av membran som används. Dessa introducerades i byggnader på 1970- och 80-talen dels under energikrisen men också efter att problematik med fuktskador uppkommit.
Membran finns i olika material och form beroende på var i en byggnad de ska sitta. Ibland består en duk av flera lager av ett laminat. Gemensamt för alla membran är att de sitter inbyggda i väggar, under golv och isolering. Eftersom de är svåra att få ut för utbyte finns krav på livslängd hos dem, minst 50 år. Då kraven på lufttäta byggnader ökat i t ex energieffektiva s.k. passivhus har man börjat tejpa fogarna på membranen. Tejperna på marknaden varierar stort i både konstruktion och material. I framtida rivningar kommer tejperna sannolikt finnas som en förorening i materialet då bärare, förstärkningstrådar och adhesiv kommer att finnas kvar och vara svåra att separera. Nedan följer lite kortfattad information om några olika byggfilmer, membran och folier:
Luftspaltsbildande s.k. Platonmatta, Figur 10 (A), används för att fuktisolera och dränera husgrunder och under golv. Dessa är ofta tillverkade av polyeten med lång teknisk livslängd. Byggfolie, Figur 10 (B), används i ytterväggar för att fukt inifrån en byggnad inte ska vandra ut i konstruktionens kalla delar, kondensera och ge upphov till fukt och efterföljande mikrobiell tillväxt i konstruktionen. Ångspärren kan sitta i kontakt med betong, under ett golv eller under gipsskivor. Ångbromsen är tillverkad av polyeten och P-märkt folie skall klara mer än 50 år i en konstruktion. Vindskydd, Figur 10 (C), placeras under ytskiktet på en ytterväggskonstruktion. Vindskyddet släpper igenom fukt och är ett nonwovenmaterial tillverkat av polypropen och eller eten-polypropensampolymer.
(A) (B) (C)
Figur 10 Exempel på tak- och membrandukar av plast. (A) Luftspaltbildande s.k. Platonmatta för dränering av husgrund och ventilering av golv, (B) byggfolie och (C) vindskydd. Bilder från ww.t-emballage.se
Även taken skyddas med polymera material för att hindra läckage in i en byggnad. Materialet kan bestå av polypropenväv med beläggning av bitumen. Även andra material som papp förekommer.
Även inifrån skyddas takkonstruktionen av byggfilm för att hindra att fukt tränger upp på vinden och orsakar mögel.
Produkterna som visas ovan är bara exempel då det förekommer många olika fabrikat och materialkombinationer på marknaden.
Återvinning
I tidigare studier har man inte samlat in eller studerat filmer och folier för återvinning eller bedömning av kvaliteten. I studien vid rivning av en skola (Elander, Sundqvist, 2015) samlade man in byggfolie men den anlyserades inte vidare med avseende på kvalitet.
Filmer och folier rivs ut och kan sannolikt återvinnas först efter att den tekniska livslängden har uppnåtts eftersom de inte syns eller blir omoderna. Eftersom de sitter inbyggda finns risk att de är kontaminerade med intilliggande byggmaterial, lim eller tejp.
7.4.6 Kablar
Fakta
Metaller i kablar är värdefulla och återvinns därför. Kabelisoleringen består ofta av PVC i äldre byggnader och idag är polyeten mycket vanligt. Då metallen tagits tillvara får man en restfraktion i plast som kan återvinnas.
Återvinning
Swerea IVF har sedan 2013 drivit ett projekt i samarbete med polymertillverkare, återvinningsföretag, kabeltillverkare med flera, där isoleringsmaterialet från kablar har sorterats ut. Man har utvecklat en metod för att separera och återvinna kabelmaterial till användbara produkter. Även fullskaleförsök har visat goda resultat, vilket ger förhoppning om att återvinna kabelmaterial från bygg- och rivningsavfall.
Analys av kablarna insamlade av i den tidigare beskrivna studien av plaster i byggnader (Yarahmadi et. Al 1999) visade att mantelmaterialet var i god kondition efter över trettio års användning.
7.4.7 Övriga polymera byggmaterial
Utöver ovan nämnda material finns elkontakter, dörrhantag, golvmellanlägg, syllisolering, kökslaminat, tätningsmedel och tätningslister i olika polymera material. Dessa har inte beaktats i denna studie. Studier av tätlister i gummi har visat att många lister har mycket lång teknisk livslängd. Återvinning till nytt material är däremot begränsat eftersom gummi är en tvärbunden polymer som inte kan smältas ner och formas om (Holmström 2017). Tätningar av typen fogskum som används runt dörrar och fönster är en växande produktgrupp då man bygger energieffektivt. Fogskummen behöver utvärderas ur långtidsperspektiv (vad är deras tekniska livslängd) och man behöver också utvärdera hanteringen av dem när de så småningom blir avfall.
7.5 Hinder för återvinning av polymera
material
Det är framför allt följande saker som utgör hinder för återvinning av äldre polymera byggmaterial ur kvalitetssynpunkt; förekomst av farliga ämnen, föroreningar och att plasten kan vara försämrad dvs. kemiskt nedbruten.
Hinder i form av sorteringsmöjligheter, transporter och logistiska frågor behandlas inte i detta kapitel.
7.5.1
Farliga ämnen
Tungmetaller
Tungmetallen Kadmium återfinns som pigment som ger gul, röd och brun färg. Gula, röda och orange elkablar profiler och golv samt bruna plasttak som är tillverkade före 1982 kan innehålla kadmium i metallisk form eller som salt.
Bly återfinns även som stabilisator i PVC tillverkad innan 2002. Material som innehåller tungmetaller ska sorteras som farligt avfall.
Flamskyddsmedel
Bromerade flamskyddsmedel är kemiska föreningar som tillsätts plastmaterial för att förhindra antändning och spridning av brand. De återfinns oftast i elektronik, och kablar där brand kan uppstå, men även i rör och fläktar. Ämnena är både hälso- och miljöfarliga och därför klassade som miljöfarligt avfall.
Mjukningsmedel
Mjukningsmedel eller mjukgörare återfinns främst i PVC-golv men även i gummiprodukter såsom profiler och tätningslister. Den vanligaste gruppen av mjukgörare har traditionellt varit ftalater. Vissa av dem är skadliga och antas vara reproduktionstoxiska, dessa har ersatts av andra ftalater eller helt andra mjukgörare. Även klorparaffiner används som mjukgörare och vissa av dem är mycket giftiga. Dessa återfinns som mjukgörare i plast men även i färg och lack. De kan även fungera som flamskyddsmedel.
Freoner
Freoner användes för till att tillverka polyuretanskum (PUR) eller expanderad polyester (XPS). PUR är vanligt i kylskåp och som isolering runt fjärrvärmerör. XPS material återfinns som isolering. Från början av 1970-talet fram till 1990-talet användes s.k. freoner för att tillverka skum. Ämnesgruppen freoner innehåller halogener (Klor, Fluor eller Brom) och visade sig skada ozonlagret och har därför fasats ut. Isolering som är tillverkad före 1991 kan man räkna med innehåller freoner. Mellan 1991 och 1997 fasade man ut freonerna, men använde liknande ämnen s.k. snälla ”freoner”. Material som är tillverkade med freoner får inte läggas på deponi utan måste förbrännas vid hög temperatur för att destruera freonerna.
Övriga ämnen
Tjärprodukter som tjära, stenkol och bitumen används som fuktisolering av husgrunder, och i tjärpapp. Dessa kan innehålla PAH, poly-aromatiska kolväten som är mycket giftiga.
PCB är ett annat mycket giftigt ämne som fanns i fogmassor. De flesta sådana fogar är nu utbytta mot nya PCB-fria fogar.
